Question

【题目】（2018·浙江镇海中学高三第一学期选考模拟）随着科技的发展，我国未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离，如图所示，航空母舰的水平跑道总长L＝180 m，其中电磁弹射区的长度为L1＝80 m，在该区域安装有直线电机，该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F牵。一架质量为m＝2.0×104 kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推＝1.2×105 N。假设飞机在航母上的阻力恒为飞机重力的0.2倍。已知飞机可看作质量恒定的质点，离舰起飞速度v＝40 m/s，航空母舰处于静止状态，（取g＝10 m/s2）求：

（1）飞机在后一阶段的加速度大小；

（2）飞机在电磁弹射区末的速度大小；

（3）电磁弹射器的牵引力F牵的大小。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）根据牛顿第二定律：F推-0.2mg=ma2

解得a2=4.0m/s2

（2）由v2-v12=2a2(l-l1)

解得v1=20m/s

（3）由v12=2a1l1

解得a1=5m/s2

根据牛顿第二定律：F牵+F推-0.2mg=ma1

带入数据解得：F牵=2×104N